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EFLUENTES LIQUIDOS INDUSTRIALES Y AGUAS DE CONSUMO
INTRODUCCION
En las distintas actividades realizadas por el ser humano, la necesidad de contar con aguas
de consumo lleva un papel primordial, debido a que una incorrecta disposición de la misma
repercute inmediatamente sobre la salud. Llevado al ámbito laboral, no disponer de ella en
condiciones adecuadas es arriesgar al personal a contraer enfermedades que en
determinadas circunstancia, son de características graves, inclusive la muerte. Demás está
mencionar todos los gastos directos e indirectos que esto genera.-
Las aguas de consumo humano son aquellas utilizadas tanto para ingerir como para
higienizarse. Tanto la OMS como legislaciones de los distintos países (Código Alimentario
Nacional) establecen los parámetros físico-químico y bacteriológico que debe cumplir para
ser considerada como tal.-
Otro tema que desarrollaremos en esta materia son los efluentes industriales. Todos
aquellos residuos líquidos generados en actividades industriales son volcados al
medioambiente. En algunos casos, éstos no llegan ni siquiera a tratarse y pasan a formar
parte de la red cloacal o pluvial o, incluso, de cursos de agua con todos los perjuicios que
traer aparejado al medioambiente. Sin duda que la actividad humana en general y las
actividades industriales en particular, producen un deterioro ambiental importante que, de
no ser tomado a tiempo, traerá consecuencias graves para las generaciones futuras. Cabe
reflexionar aquí si es posible un desarrollo o actividad industrial sin contaminación. Todo
depende de la actitud de las personas, y para ello es necesario reflexionar en la siguiente
sentencia: “La tierra en que vivimos no la hemos heredado de nuestros padres, sino que
se la hemos pedido prestado a nuestros hijos”
AGUAS NATURALES
1. Composición química
El agua es una sustancia formada únicamente por los elementos oxígeno (O2) e hidrógeno
(H2), en la composición ya conocida como H2O (relación de masa 1/8). Esta agua pura no
se encuentra así más que en el laboratorio, ya que en la naturaleza se encuentra combinada
con sustancias y elementos, debido a su gran capacidad de disolver. Podemos decir así que
las aguas naturales son soluciones, en agua pura (concentradas o no), de sustancias
minerales y orgánicas. Estas sustancias se encuentran en terrenos y aire que, de alguna
manera, entraron en contacto con ella. Esta capacidad de disolución del agua, la gran
variedad de terrenos por los que circula, su acción mecánica erosionando suelos y factores
biológicos, hacen que las composiciones de las disoluciones formadas sean muy variadas.
El siguiente cuadro simplifica una clasificación de las aguas naturales según su origen:
AGUAS
De Lluvia
Superficiales
De deshielo
De lago
De río
De mar
Profundas
De manantial
De pozo
Freática
Semisurgente
Surgente
El agua de lluvia, en su contacto con el aire, disuelve pocas sustancias o elementos, en su
mayoría aquellos que se encuentran en éste, como ser: nitrógeno, oxígeno, óxidos en
general. En cambio el agua profunda, recorre distintos suelos, lo que permite disolver una
variedad de sales importante y, en general, es más límpida y transparente que el agua
superficial debido a que esta última posee presencia de sustancias minerales y vegetales en
suspensión por la erosión que producen los cursos de agua, dándole un aspecto de
turbiedad. Así es que en las aguas naturales encontramos una gran variedad de elementos
químicos.
Impurezas. su clasificación
En su capacidad de disolución, el agua pura logra incorporar una cantidad de sustancias y
elementos que la impurifican. Estas impurezas se pueden clasificar en:
1. Gases disueltos: en general la solubilidad es función de la presión (directa) y
temperatura (inversa) a la que está sujeta el agua. En ella podemos encontrar, como
gases principales, al oxígeno (O2), dióxido de carbono (CO2), ácido sulfhídrico (H2S),
dando este último mal olor y sabor desagradable. La presencia de ellos es necesario para
algunos usos y perjudicial para otros. Es así que para el consumo humano
necesariamente se requiere la presencia del oxígeno, mientras que para la industria ello
se trata de evitar. El anhídrido carbónico se encuentra en las aguas duras y se busca su
eliminación por aireación, mientras que el ácido sulfhídrico se trata de eliminar
disminuyendo el pH por cloración, además de la aireación.
2. Sales inorgánicas y sustancias orgánicas disueltas: debido a su gran número se aplica la
siguiente clasificación:
Sustancias Incrustantes
Sílice
Oxidos de hierro (Fe) y aluminio (Al)
Iones de calcio (Ca) y magnesio (Mg) en
distintas combinaciones
Sustancias No Incrustantes Compuestos de sodio (Na) y otros alcalinos.
Sustancias orgánicas
Sustancias Corrosivas
Acidos
Sulfatos de aluminio, hierro y magnesio.
Cloruros y nitratos de calcio.
Oxígeno disuelto a pH < 10.
Sustancias Tóxicas Arsénico (As)
(propias o por contaminación
industrial)
Cromo (Cr)
Bario (Ba)
Calcio (Ca)
Selenio (Se)
3. Sustancias en suspensión (orgánicas o inorgánicas): la acción mecánica de las aguas
superficiales hace que se incorporen determinada cantidad de partículas, las cuales
pueden ser de un tamaño (gruesas), que permite su rápida sedimentación, o muy finas
(arcillas o barros), microscópicas, que forman suspensiones de marcada estabilidad,
constituyendo lo que comúnmente se denomina turbiedad, y que, en algunos casos, llega
a cantidades notables. Estas partículas finas dan lugar a sistemas coloidales (sales) cuya
desestabilización es importante en el tratamiento a dar. Cuando se produce la
evaporación del agua se generan residuos que, sin duda, son las sustancias que la
impurifican. En general podríamos confeccionar el siguiente cuadro:
Sustancias presentes
en el residuo luego de
la evaporación
Cloruro de sodio (NaCl)
Sulfato de sodio (Na2SO4)
Nitrato de potasio (KNO3)
Cloruro de potasio (KCl)
Carbonato de sodio (Na2CO3)
Sales inocuas
Carbonato de calcio (CaCO3)
Sulfato de calcio (CaSO4)
Cloruro de calcio (CaCl2)
Carbonato de magnesio (MgCO3)
Sulfato de magnesio (MgSO4)
Sílice (SiO2)
Oxido de hierro III (Fe2O3)
Sustancias
Incrustantes
Gases disueltos que se
encuentran en el agua
Anhídrido carbónico (CO2)
Oxígeno (O2)
Gases
corrosivos
Nitrógeno (N2) Otros
La siguiente es una tabla de elementos que podemos encontrar en el agua:
Siempre presentes
Sodio (Na)
Calcio (Ca)
Magnesio (Mg)
Potasio (K)
Aluminio (Al)
Hierro (Fe)
Cloro (Cl)
Azufre (S)
Carbono (C)
Silicio (Si)
Nitrógeno (N)
Presencia
ocasional
Manganeso Mn)
Cobre (Cu)
Plomo (Pb)
Estroncio (Sr)
Litio (Li)
Arsénico (As)
Vanadio (V)
Flúor (F)
Iodo (I)
Bario (Ba)
Boro (B)
Zinc (Zn)
Cesio (Cs)
Titanio (Ti)
Rubidio (Rb)
Cobalto (Co)
Bromo (Br)
Selenio (Se)
2. Características biológicas
Existen una cantidad de elementos vivos contenidos en el agua con características
particulares. Encontramos bacteria,como organismos vivos muy pequeños, haciéndose
necesario el uso del microscopio para poder observarlas (de 1 a 5 micrones). Otros
organismos más complejos y desarrollados que encontramos son las algas (reino vegetal) y
los protozoarios (reino propio). Estos forman parte del plancton de las aguas. El plancton
son organismos diminutos suspendidos en el agua. Debemos tener presente que el término
plancton sólo incluye los organismos vivos micro y macroscópicos que viven libremente en
el agua y que, aún si tienen movilidad propia, no pueden nadar contra la corriente. Tal
como vimos en la composición físico-química, la clase y cantidad de bacterias y plancton
del agua varía según su origen y el terreno por donde la misma circula. Así podemos decir
que el agua de lluvia, inicialmente, contiene una baja cantidad de bacterias y las mismas
corresponden a las que se encuentran en el aire. No es así en el caso de las aguas
superficiales, donde la existencia biológica (bacterias, algas y protozoarios) es muy
numerosa y sumamente variable, dependiendo del terreno y de los distintos efluentes que
reciben. Pueden llegar a producir enfermedades por la cantidad de microorganismos que
contienen, perjudicadas además por la facilidad con que las aguas cloacales son vertidas sin
tratamiento previo. En cambio, las aguas de pozos, debido al filtro natural que representan
los distintos tipos de suelos que atraviesan, no se encuentran contaminadas salvo aquellas
que por determinadas circunstancias, fueron contaminadas en la propia napa.-
El combustible necesario para que la mayoría de los microorganismos pueda alimentarse
por medio de los compuestos orgánicos presentes en el agua, es el oxígeno. El oxígeno
puede provenir del aire o por medio de las algas presentes. Sin duda de que si hay alimento
existirán en la misma proporción los microorganismos.-
Se puede afirmar que la composición biológica (micro) del agua es una función variable del
oxígeno disuelto, materia orgánica presente, afluentes que recibe, luz solar, permeabilidad
del terreno, etc.
AGUAS DE CONSUMO HUMANO. CARACTERÍSTICAS Y ANÁLISIS.
El agua apta para consumo humano es aquella utilizada para beber, higienizarse y preparar
alimentos, y debe estar dentro de los límites de sus componentes físico-químico y
bacteriológico, según lo establecido por las legislaciones respectivas. En lo que respecta a
la República Argentina, los parámetros a considerar para el agua de bebida, son los
siguientes:
Características Físicas Límite Tolerable
Turbiedad Máx 3 N.T.U.
Color Máx 5 escala Pt-Co
Olor Sin olores extraños
Características Químicas Límite Máximo
pH 6.5 - 8.5 / pH sat 0.2
Amoníaco (NH4) 0.20 mg/l
Aluminio (Al) 0.20 mg/l
Arsénico (As) 0.05 mg/l
Cadmio (Cd) 0.005 mg/l
Cianuro (CN-) 0.10 mg/l
Cinc (Zn) 5.0 mg/l
Cloruro (Cl-) 350 mg/l
Cobre (Cu) 1.00 mg/l
Cromo (Cr) 0.05 mg/l
Dureza total (CaCO3) 400 mg/l
Para los fluoruros (F-) la cantidad máxima se da en función de la temperatura promedio de
la zona, teniendo en cuenta el consumo diario del agua de bebida:
Temperatura media y
máxima del año (ºC)
Límite recomendado de fluor por
mg/l
Límite inferior Límite Superior
10.0 - 12.0 0.9 1.7
12.1 - 14.6 0.8 1.5
Características
Microbiológicas
Límite Tolerable
en 100 ml
Bacterias Coliformes (NMP a
37ºC - 48 hs Caldo Mc
Conkey o Lauril Sulfato)
Igual o menor a 3
Escherichia Coli Ausencia
Psedomonas aeruginosa Ausencia
Los exámenes necesarios para determinar la condición de un agua apta para el consumo
humano, son aquellos que investigan los aspectos bacteriológicos, físicos y químicos.
Además es conveniente que los análisis se efectúen previa limpieza de los tanques de
depósitos de agua. Las oportunidades más conveniente (algunas legislaciones lo establecen
así) de realización de los distintos análisis es la siguiente:
Oportunidad
Físico – Químico
Al inicio de las actividades de la
planta/empresa
Luego anualmente
Bacteriológico
Al inicio de las actividades de la
planta/empresa
Luego cada seis meses
Las técnicas para la toma de muestra tanto para uno como otro análisis, debe ser realizado
por especialistas a los efectos de no descuidar los muchos aspectos necesarios para la
obtención de resultados concretos y acordes a la situación existente.
Datos de los análisis físico-químicos
En general los datos de los análisis realizados presentan dificultad en su interpretación. Para
evitar este detalle es necesario aclarar los conceptos:
Características físicas
Color: la variedad de colores que puede presentar el agua se debe a productos
minerales presentes, existencia de materia orgánica, algas y además por la presencia de
desechos industriales que, por distintas circunstancias, son vertidos a los cursos de
agua. Si bien el color no indica una relación de contaminación del agua, si presenta una
característica muy coloreada despertará una serie de sospechas sobre los consumidores.
El color se determina por comparación con una escala de patrones obtenidos con una
solución de cloruro de cobalto y cloruro de platino. El valor numérico dado al color del
agua representa a igual número de miligramos de platino que contiene un litro de la
solución patrón y que posee igual color al agua examinada.
Turbiedad: es producida por la cantidad de partículas suspendidas y coloidales, las
cuales están limitando el pasaje de la luz. El origen de las mismas es muy variado. La
turbiedad se expresa por unidad y corresponde a 1 mg de sílice (SiO2) que se encuentra
suspendida en un litro de agua (destilada). No se puede relacionar en forma directa
turbiedad con contaminación, pero sin duda que, teniendo un aspecto desagradable, no
será consumida.
Olor y sabor: comúnmente se determina el olor, debido a que representa una dificultad
cierta poder separar estas propiedades. Se determina un valor límite o umbral de olor, a
partir de la disolución del agua con problemas y de agua sin olor hasta llegar a una
pequeña percepción del olor original.
Características químicas
Dureza: se debe casi exclusivamente a la presencia de calcio y magnesio en las formas
de bicarbonatos y carbonatos. También los podemos encontrar en las formas de
sulfatos, cloruros y nitratos de magnesio y calcio. Un alto contenido de dureza en las
aguas no produce daños al organismo. Los problemas se presentan en la industria y en
el hogar, especialmente en calderas y lavados, teñidos, procesamiento de alimentos,
etc.
Cloro residual: una forma de lograr la desinfección del agua es a través del cloro libre o
activo y combinado contenido en ella. La presencia de materia orgánica en el agua y
otras sustancias químicas producen la reacción del cloro y su consumo, lo que se
denomina comúnmente “demanda de cloro”. El cloro presente en el agua (no en forma
elemental, sino formando compuestos), luego de haberse consumido parte del aplicado,
es lo que llamamos residual. Aquí se puede ver que cuanto más potable es el agua,
menos demanda de cloro requiere y, ademá,s que siempre es conveniente agregarle un
exceso de cloro, más allá del requerido en la demanda, a los efectos de continuar la
acción bactericida (con el cloro residual) por tuberías de distribución y depósitos. La
presencia de cloro activo es bien tolerado por el organismo humano.
Alcalinidad: en general las sales provenientes de bases fuertes y ácidos débiles
provocan en el medio la presencia de oxhidrilos (HO-). La capacidad de estos
oxhidrilos de neutralizar la acidez del agua y su presencia origina la alcalinidad. Es
decir que la alcalinidad está constituida, entre otros, por los aniones bicarbonato ácido,
carbonatos y oxhidrilos.
pH 4,3 Corresponde a aguas ácidas.
4,3 < pH < 8,3Alcalinidad dada por bicarbonatos y presencia
de CO2
PH 8,3Alcalinidad dada por carbonatos y
posiblemente bases
Hierro: limitar la presencia de hierro en el agua está relacionado a una cuestión de
aspecto. Presenta un sabor desagradable, mancha tejidos y sanitarios y presenta
problemas en algunas industrias. Su límite es de 0.3 mg/l
Manganeso: acompaña generalmente al hierro y presenta una capacidad mayor para
teñir sanitarios y tejidos. Se acumula en filtros y cañerías. Su límite es de 0.2 mg/l pero
sumado al hierro no deben superar los 0.4 mg/l.
Cobre: sus valores son apreciables generalmente en aguas tratadas con sulfato de
cobre. Su presencia no es perjudicial para el organismo.
Sulfatos: son grandes generadores de problemas como ser incrustaciones en calderas y
cañerías (calcio y magnesio), corrosión en tuberías de desagües (especialmente de
concreto que tienen material orgánico), etc. Si su concentración es mayor de 500 mg/l,
posee una acción laxante y además causa problemas en la construcción (hormigones y
morteros).
Cloruros: si bien no son perjudiciales a la salud, producen un sabor salobre. Su
presencia puede indicar contaminación, ya que forma parte de desechos humanos y
animales.
Nitrógeno: se halla en sus formas de amoníaco, nitratos y nitritos y son un índice del
grado de contaminación de las aguas. Los nitritos se oxidan a nitratos y la presencia de
uno u otro le está indicando cuan cerca o lejos se encuentra de la fuente de
contaminación. La presencia de amoníaco y nitritos en aguas subterráneas indica la
presencia de una gran actividad biológica y poca capacidad de filtración y oxidación
del terreno.
Aluminio: sus valores son muy bajos en las aguas naturales, y se utiliza como
coagulante (sulfato de aluminio) en el proceso de potabilización y es muy escasa la
cantidad que puede llegar a permanecer.
Sodio: es muy abundante en las aguas, teniendo efectos favorables y perjudiciales para
la salud, y, de acuerdo al nivel de contenido, sirven o no para aguas de riego.
Plomo: es raro encontrar contenido de plomo en las aguas naturales. Pero como el
organismo lo incorpora por otras fuentes, es necesario mantenerlo por debajo de 0.05
ppm, ya que es acumulativo.
Arsénico: existen determinadas zonas o regiones donde se puede encontrar arsénico en
las aguas naturales (no hablamos de la presencia de actividades industriales o mineras).
Su contenido no debe ser mayor a 0.10 mg/l ya que es acumulativo y puede causar
afecciones crónicas (arsenicismo) y cáncer.
Fluor: si bien es incluido en algunas aguas para aumentar la resistencia a las caries en
la niñez, algunos estudios aseguran que causan problemas a la salud de los mayores y
detención del crecimiento en los niños.
Examen bacteriológico
En este tipo de exámenes se trata de identificar indicadores de contaminación y otras
pruebas que complementan el estudio. Bacteria coliformes y su tipificación, la
determinación del número de colonias bacterianas, investigación de enterococos,
pseudomonas, clostridia sulfito reductores, bacteriófogos fecales, son, entre otras cosas, lo
necesario a identificar. Otros organismos que se pueden encontrar son las algas, amebas y
protozoarios patógenos. Estos presentan dimensiones mayores a las bacterias.
Tratamiento de las aguas superficiales
Existe la necesidad de potablizar el agua cuando ésta no es naturalmente potable. El
tratamiento puede ser físico, químico y microbiológico. El tratamiento físico consiste, en
general, en la acción de filtrado para colaborar en la eliminación de la turbiedad presente.
En cuanto al tratamiento químico, se utiliza para eliminar o reducir la dureza, llevar el pH a
valores aceptables, y eliminar elementos nocivos presentes. Básicamente, a través de cloro
puro o clorógenos, se realiza la desinfección del agua, con lo que estaríamos realizando el
tratamiento microbiológico.
EFLUENTES INDUSTRIALES
Como mencionáramos al inicio de la materia, las distintas industrias vuelcan su contenido
de desechos líquidos al medio ambiente. En muchos de los casos, estos desechos líquidos
no reciben tratamiento alguno, constituyéndose en una gran fuente de contaminación. Cabe
preguntarse entonces, si es posible un desarrollo tecnológico sin contaminación ambiental.
Sin duda que la respuesta la tiene cada uno de los generadores de dicha contaminación, ya
que representa, primeramente un problema moral, de decisión, por que la tecnología para
tratar esos desechos está presente. El segundo problema es económico, debido a que el
aspecto ambiental se ve como un gasto debido a que no produce beneficios económicos
aparentes y en lo inmediato, sus beneficios lo disfrutarán las generaciones venideras.
Líquidos Residuales
La composición de los líquidos residuales de las industrias está en función del tipo de
industria de que se trate y de los distintos procesos que se realizan. Esto demuestra porque
es tan elevada la constitución de los residuos industriales, así el tratamiento que se proyecta
a una industria difiere al de otra y cada una requiere el desarrollo de un proyecto en
particular.
Parámetros de calidad
El siguiente cuadro que sintetiza los parámetros de calidad de los efluentes industriales, fue
desarrollado por el Ing Luis Alberto de Tullio (Investigador tecnológico del Centro de
Investigación y Desarrollo de Ingeniería Ambiental –CIIA- del INTI):
Parámetro Indica
Efectos Sobre
Cursos de AguaConductos,
Estructuras
pHContenido de
ácidos o álcalis
Toxicidad sobre vida
acuática
Ataque a cementos,
hormigones estructuras
de hierro, equipos.
Desprendimiento de
gases tóxicos
Sólidos
sedimen-
tables
10 minutosContenido de
arena, tierra
SedimentosDepósitos,
obstrucciones
120
minutosSedimentos, turbiedad
Depósitos,
obstrucciones
Sustancias solubles en
éter etílico (SSEE) en
mg/l
Contenido de
grasas, aceites
Formación de capas
flotantes que impiden la
aireación natural
Obstrucción por
adhesión a paredes
Oxígeno consumido
en mg/l
Contenido de
materia orgánica y
mineral oxidable
Disminución del
contenido del oxígeno
disuelto.
Toxicidad
Demanda Química de
Oxígeno (DQO) en
mg/l
Contenido de
materia orgánica y
mineral oxidable
Disminución del
contenido del oxígeno
disuelto.
Toxicidad
Demanda Biológica
de Oxígeno (DBO) en
mg/l
Contenido de
materia orgánica
degradable por
microorganismos
Disminución del
contenido del oxígeno
disuelto por acción
microbiana.
Toxicidad vida acuática
Sulfuros (S=) mg/l
Posibilidad de
desprendimiento
de H2S
Disminución del
oxígeno disuelto.
Toxicidad vida acuática
Formación de gas
tóxico.
Corrosión
Temperatura ºC
Aumento de la actividad
microbiana.
Disminución de la
concentración de
oxígeno disuelto
Favorece
desprendimiento de
gases y vapores
Demanda de Cloro
mg/l Cl2
Consumo de cloro
para desinfección
Cianuro (CN-)
Posibilidad de
desprendimiento
de cianuro de
hidrógeno (HCN)
Toxicidad sobre vida
acuática
Desprendimiento de
gas tóxico
Hidrocarburos totales Presencia de Formación de capas Posibilidad de formar
en mg/lnaftas, aceites de
petróleo
flotantes.
Toxicidad sobre vida
acuática.
atmósferas explosivas.
Detergentes en mg/l
Presencia de
tensioactivos
aniónicos
Formación de espumas.
Interferencias en
procesos comunes de
potabilización de aguas.
Sustancias fenólicas
en mg/l
Toxicidad sobre vida
acuática.
Forma clorofenoles en
plantas de potabilización
de aguas, en la
desinfección con
clorógenos (mal olor y
sabor)
Metales: arsénico,
cromo, cadmio,
plomo, mercurio, etc
Toxicidad sobre seres
vivos.
Remoción parcial en
plantas de potabilización
de aguas.
Nitrógeno:
compuestos
orgánicos, amoníaco
Eutroficación (aumento
de algas) en lagos y
lagunas.
Consumo de oxígeno
disuelto por acción
bacteriana.
Medida del contenido orgánico de los efluentes
Existen diferentes ensayos, modificados con el transcurso de los años, que permiten
determinar el contenido orgánico de los residuos industriales y aguas superficiales. Hoy en
día, los métodos más utilizados para esta determinación, a nivel laboratorio, son:
1. Demanda Biológica de Oxígeno (DBO): es el parámetro de la presencia de materia
orgánica más utilizado y que determina la medida del oxígeno (disuelto en agua)
requerido por los microorganismos presentes (bacterias entre otros) para la oxidación
bioquímica de la materia orgánica, a los cinco días (DBO5). Es un parámetro de diseño
cuya utilización permite la estabilización biológica de las aguas residuales. Así se puede
dimensionar las plantas de tratamiento, velocidad de dilución del oxígeno y rendimiento
de procesos.
2. Demanda Química de Oxígeno (DQO): se utiliza para determinar la presencia de
materia orgánica. El equivalente de oxígeno de la materia orgánica con capacidad de
oxidarse se mide con un agente oxidante en medio ácido. Se utiliza en general en aguas
residuales que contengan sustancias o compuestos tóxicos para la vida biológica. Por lo
general se realiza a temperatura elevada. En aguas residuales su valor es mayor que la
DBO correspondiente.
Recientemente se han realizado Demandas Totales de Oxígeno (DTO) que falicitan la tarea
de determinación de oxígeno.-
Cual sería la utilidad práctica de estas mediciones en un curso de agua natural. Imagínese
una industria que vuelca sus desechos con un alto contenido orgánico a dicho curso de
agua. Corriente arriba del lugar de desagüe, la DBO5 tiene un valor normal. Esta materia
orgánica es el alimento de los microorganismos que utilizan el oxígeno disuelto en el agua
para poder oxidarlos (alimentarse). Lo que en realidad hacen es asfixiar al curso de agua
porque le retiran su oxígeno. Si la cantidad de materia orgánica es tal que a una distancia
adecuada del lugar de desagüe se ha consumido, el curso de agua solo ha reaccionado
restaurando su nivel de oxígeno disuelto, logrando el nivel existente antes del lugar de
desagüe. Ahora analicen qué sucede si el curso de agua recibe otra cantidad de materia
orgánica proveniente de una industria vecina antes de recuperar su porcentaje de oxígeno
disuelto. Creo que lo descubrió: el curso de agua se va muriendo de a poco, paso a paso,
hasta que no puede recuperarse más.
Si yo trato los residuos antes de volcarlos al curso de agua, llevándolo a valores de DBO
adecuados, le alivio la tarea al curso de agua y lo preservo.
Clasificación de las industrias por sus formas de contaminación
La siguiente es una síntesis de las industrias de mayor importancia desde el punto de vista
de la contaminación: (Tabla obtenida del Manual de Laboratorio Para Técnicos Sanitarios –
OSN)
Originan efluentes con
DBO alto
Refinerías de azúcar
Cervecerías y malterías
Fábricas de conservas de carne y de pescados.
Destilerías de alcoholes y melazas.
Lavaderos de lana.
Mataderos y frigoríficos.
Fábricas de pulpa de fruta y embotellado de bebidas sin
alcohol
Curtiembres
Fábricas textiles.
Con gran cantidad de
sólidos en suspensión
Cervecerías y malterías.
Fábricas de conservas de pescado y de carne.
Plantas de obtención de gas.
Destilerías de alcoholes y melazas.
Frigoríficos y mataderos.
Fábrica de papel.
Curtiembres
Con gran cantidad de
sólidos disueltos
Fábricas de productos químicos
Plantas de ablandamiento de aguas de todas las industrias
Producen residuos grasos
y oleosos
Destilerías de petróleo
Curtidurías
Tintorerías
Fábricas de anilinas
Producen residuos que
dan sabor y olor al agua Fábricas de productos químicos
Refinerías de petróleo
Producen residuos
tóxicos
Fábricas de productos químicos
Galvanoplastías
Producen residuos ácidos
Fábricas de productos químicos
Galvanoplastías
Fábricas de hierro y acero (decapado de metales)
Producen residuos
alcalinos
Fábricas de productos químicos
Marmolerías
Fábrica de mosaicos
Producen residuos de
alta temperatura
Lavaderos de botellas y productoras de bebidas
Galvanoplastías
Lavanderías
Purgas de calderas de todas las industrias
Producen residuos con
cromo
Electrodeposición de metales
Anodizado de aluminio
Tintorerías
Cromado de piezas metálicas
Establecimientos fotográficos
Manufactura del vidrio
Fábricas de pinturas
Fábricas de colorantes
Fábricas de explosivos
Fábricas de cerámicas
Fábricas de papel
Producen residuos con
cobre
Fábricas de artefactos eléctricos
Curtiembres
Electrodeposición de metales
Fabricación de insecticidas y fungicidas
Fábricas de pigmentos
Producen residuos con
hierro
Fábricas de productos químicos
Galvanoplastías
Establecimientos fotográficos
Curtiembres
Trafilado de alambres
Taller de fotograbados
Fábricas de aceros
Producen residuos con
fenoles
Fábricas de desinfectantes
Fábricas de tinturas
Fábricas de plásticos
Fábricas de productos químicos
Destilerías
Producen residuos con
cianuros
Fábricas de productos químicos
Galvanoplastías
Electrodeposición de metales
Limpieza de metales
Taller de orfebrería
Taller de niquelado
Fábricas de artefactos eléctricos
Producen residuos con
plomo
Fábricas de cañerías
Fábricas de acumuladores
Fábricas de linotipos
Fábricas de armamentos
Fábricas de colorantes
Fábricas de pigmentos
Fábricas de insecticidas
Destilerías de petróleo
Producen residuos con
arsénico
Fábricas de cerámicas
Fábricas de cristales
Fábricas de tinturas
Fábricas de pinturas
Fábricas de productos químicos
Fábricas de plaguicidas
Fábricas de detergentes
Producen residuos con
mercurio
Fábricas de cloro e hidróxido de sodio
Fábricas de papel
Estamperías de telas
Curtiembres
Galvanoplastías
Fábricas de tintas
Fábricas de explosivos
Fábricas de fieltros
Fábricas de instrumental científico y eléctrico.
Manufacturas de lámparas
Tratamiento de los efluentes líquidos industriales:
Sin duda que la actividad principal para poder disminuir el grado de contaminación a través
de los desechos industriales, es a partir del mejoramiento o modificación de los distintos
procesos industriales. Esto lleva a la generación de menores volúmenes de sustancias
químicas y orgánicas que se estarían volcando al medioambiente.
El tratamiento de los efluentes cloacales domiciliarios ya es conocido y no presenta
mayores complicaciones. No sucede lo mismo con los residuos industriales, donde en
algunos casos se procede igual, pero en otros el tratamiento se complica considerablemente.
Seleccionar el método o tratamiento más adecuado depende de las características del
residuo líquido, efectividad del tratamiento, aspectos económicos, etc.-
Los distintos procesos a utilizar pueden ser clasificados en tres etapas básicas:
1. Tratamientos físicos : utilizan propiedades físicas y mecánicas. Encontramos los
siguientes:
a. Sedimentación: se utiliza para separar partículas que, por su tamaño, llegan a
sedimentar. Puede llegar a disminuir en algunos casos el DBO. En general en
tanques adecuados se puede lograr separar grasas no emulsionadas. Sin duda que
los tanques utilizados para la sedimentación deben contar con los equipos
necesarios para la recolección y eliminación de los barros generados. La eficiencia
del método está en el orden del 30 al 60 % de sólidos suspendidos.
b. Filtración: se logra separar los sólidos suspendidos del líquido industrial haciendo
pasar el líquido a través de un medio filtrante. Estos pueden ser de muy variado
material y métodos: de tela, arenas, carbón activado, filtros rotatorios al vacío, etc.
c. Flotación y agitación: el método consiste en elevar a la superficie la sustancia a
eliminar, en general grasas emulsionables, que luego son retiradas con barredores
mecánicos. En general se inyecta aire que se utiliza tanto para la agitación como
lograr la coagulación de ciertas sustancias. También se pueden llegar a eliminar
gases disueltos (cianhídrico, dióxido de carbono, etc). La presencia del aire
inyectado colabora en el mantenimiento de las condiciones aeróbicas del residuo.
2. Tratamientos químicos : utilizan el agregado de compuestos químicos a las aguas
residuales.
a. Neutralización: se busca neutralizar la existencia de ácidos y álcalis a través de
reactivos cuya selección depende de muchos factores: económicos, características
del agua residual, velocidad de sedimentación y volumen del barro generado,
exigencias impuestas al tratamiento, etc. Cuando uno está presente frente a líquidos
residuales ácidos, utiliza para su neutralización hidróxidos como la soda cáustica,
carbonatos de sodio y calcio junto con cal (óxido de calcio). Usar cal, a pesar de
requerir una agitación adicional previa, es de muy bajo costo lo que generaliza su
utilización. En el caso de líquidos residuales alcalinos, se utilizan o ácidos fuertes
como el sulfúrico o bien ácidos débiles como el carbónico, todo dependiendo de la
necesidad del control del pH.
b. Reducción, oxidación y precipitación: estos procedimientos utilizados para
tratamiento de los líquidos residuales tienen por finalidad la eliminación de
sustancias y elementos que presentan características muy particulares para poder
lograr su aislación y eliminación. Agentes reductores (sulfitos, bisulfitos, anhídrido
sulfuroso, sales ferrosas) son los menos utilizados y en general para extraer cromo
de los líquidos de desecho, pinturas emulsionables. Con respecto a la oxidación en
ocasiones se utiliza oxígeno del aire, en especial para oxidar sales férricas o ferrosas.
Si se encuentra restos fenólicos presentes, la oxidación se realiza con cloro, dióxido
de cloro, peróxido de hidrógeno con sal ferrosa, ozono. Si los líquidos contienen
cianuro la oxidación se realiza por cloración con gas, hipocloritos, dióxido de cloro,
ozonización.
d. Coagulación: se busca lograr la floculación de la materia coloidal y partículas
finamente divididas que se encuentran en el residuo, a través del agregado de
sustancias que lo desestabilizan. Esta tarea previa disminuye las dimensiones de los
equipos utilizados para la oxidación biológica.
El tipo de coagulante a utilizar estará en relación directa con la característica del
líquido de desecho, un ensayo adecuado en laboratorio dará la oportunidad de
selección del mejor coagulante. En general, los más utilizados son las sales de hierro:
cloruro y sulfatos férrico y ferroso; sulfato de aluminio, sales de calcio (cloruro de
calcio), gas cloro, etc.
3. Tratamientos biológicos : este tipo de tratamiento se realiza en forma aeróbica (digestión
en presencia de oxígeno elemental) o anaeróbica (digestión en ausencia de oxígeno
elemental). Uno de los problemas más difíciles de resolver es la eliminación de la
materia orgánica disuelta. Como las bacterias tienen la capacidad de metabolizar la
materia orgánica, los procedimientos biológicos han tenido un adecuado resultado. En
general se produce la descomposición de la materia orgánica en compuestos sencillos no
contaminantes.
El tratamiento biológico puede ser:
a. Aeróbico : se utiliza para líquidos de desechos industriales con abundancia de
productos orgánicos. Debe considerarse que aquellas sustancias tóxicas existentes en
el líquido deben ser eliminadas antes de iniciar este proceso, ya que podría actuar en
perjuicio hasta el punto de detener totalmente el tratamiento aeróbico. Es por ello que
a este tratamiento se lo llama secundario, existe una sedimentación en general, como
primer paso y eliminación de sustancias tóxicas (pretratamiento), antes de pasar al
tratamiento aeróbico. Los microorganismos que actúan “consumiendo” la materia
orgánica pueden existir naturalmente en el líquido de desecho o ser sembrados, de
acuerdo a la característica de la sustancia orgánica presente. Inclusive hasta se le
pueden agregar nutrientes para favorecer el crecimiento de los microorganismos. En
este tipo de tratamiento es fundamental la incorporación de oxígeno al líquido
residual, para que los microorganismos puedan digerir la materia orgánica. Los
mecanismos que se utilizan son variados y podemos clasificarlos en:
1) Por percolación: se utilizan los denominados lechos percoladores constituidos por
bacterias y microorganismos que se desarrollan en un soporte de piedras partidas y
canto rodado, por donde el líquido de desecho circula manteniéndose una alta
concentración de oxígeno. A medida que los líquidos de desechos escurren entre
las piedras, toma contacto con los microorganismos depositados sobre éstas,
produciéndose así la degradación de la materia orgánica. Al disminuir la materia
orgánica disminuye la DBO y el líquido puede ingresar al sistema de desagüe.
Existe la posibilidad de recirculación si el nivel de material orgánico es muy
elevado. Estos lechos son muy útiles en la industria de los alimentos, cueros,
textiles y algunas industrias químicas orgánicas.
2) Barros activados: consiste en la inyección de aire a toda la masa del líquido, con
la presencia de microorganismos que libremente forman una masa biológica activa
denominada barro activado que consume la materia orgánica presente. Su proceso
es similar y de resultados con los lechos percoladores. Su sensibilidad a las
sustancias tóxicas es elevada por lo que se aconseja su no utilización en líquidos
que contengan cianuros, cromatos, germicidas. Tienen la ventaja frente a los
lechos percoladores de su construcción más sencilla y menor costo.
3) Lagunas: los residuos líquidos son vertidos en una laguna donde se los retiene por
un período determinado, produciéndose, en ese lapso, distintas procesos de
purificación. Es relativamente económico aunque requiere el disponer de una gran
superficie despejada. Puede ser un único método de tratamiento o complementar
uno ya ejecutado en la planta. El oxígeno requerido para los procesos es obtenido
de la atmósfera y, de existir población vegetal (algas), la fotosíntesis que realizan
aporta el oxígeno generado. Estas lagunas de estabilización pueden llegar a reducir
entre un 60 a un 90% la DBO. En industrias lácteas y de conservas tienen buena
aceptación. Debemos aclarar que producen malos olores, siendo necesaria su
utilización en zonas aisladas.
b. Anaeróbico : la descomposición de la materia orgánica se realiza con ausencia de
oxígeno elemental. La molécula orgánica se descompone por hidrólisis enzimática
seguida de una reacción que denominamos de óxido-reducción de las sustancias
solubles que se encuentran en el microorganismo. Las sustancias obtenidas en este
proceso anaeróbico son menos oxigenadas ya que se obtiene metano (CH4),
nitrógeno en forma de amoníaco (NH3) o compuestos de amonio (NH4+), sulfuro de
hidrógeno (H2S), etc. No existe compatibilidad entre microorganismos aeróbicos y
anaeróbicos, pero un proceso puede empezar en forma aeróbica y una vez consumido
el oxígeno se produce una multiplicación de los microorganismos anaeróbicos,
concluyendo el tratamiento sin oxígeno. Este proceso es más lento y menos efectivo,
por un problema energético, que el tratamiento aeróbico, y requiere menor carga de
materia orgánica para poder actuar con eficiencia. Una utilización práctica de este
mecanismo es la digestión de los barros orgánicos producidos durante la
sedimentación de los líquidos residuales. En general, son útiles para líquidos
residuales de un alto contenido de carbono como los provinientes de frigoríficos,
papeleras, matarifes, lecherías, etc.
El siguiente cuadro efectúa un resumen de las distintas situaciones y procedimientos a
adoptar en el tratamiento de efluentes líquidos industriales:
Carga Contaminante Sistema
Suspendida > 1 micrón
Desbaste (con rejas).
Tamizado
Desarenado
Sedimentación
Flotación
Filtración
Coloidal 10-3 – 1 micrón Coagulación
Sedimentación
Flotación
Disuelta < 10-3 micrones
Tratamiento Biológico de
Materia Orgánica.
Oxído-reducción
Precipitación Química
Disposición de barros
(Residuos de tratamiento)
Tratamiento y disposición
final
Recuperación de productos
El cuadro precedente fue obtenido de apuntes del Profesor Ing Luis Alberto de Tullio (Investigador
Tecnológico del Centro de Investigación y Desarrollo de Ingeniería Ambiental -CIIA- del INTI)
ASPECTOS MEDICOS
En este tema, ya habiendo hecho una extensa y clara recorrida por los avatares que
representa la disposición final de los residuos industriales y la potabilización para el agua
de consumo humano, solamente haremos hincapié en pocos puntos. A saber:
Los desechos industriales vehiculizados por los desagües, obviamente en forma
ilegal, ya que deberían haber sido objeto de los tratamientos indicados en el
desarrollo del presente riesgo, pueden llegar al hombre de la misma manera que
por otras vías (aéreas, contacto dérmico, etc.). Más allá de referirse a
Contaminación Aérea Laboral, debe tener en claro que las consecuencias son
las mismas. La intoxicación por arsénico, por ejemplo debido al HACRE (hidro-
arsenicismo crónico regional endémico), muy extendido en la zona central de
nuestra república, expone a la persona a una serie de enfermedades, algunas muy
graves como el cáncer visceral. En este caso, la vehiculización es francamente
por medio acuoso (dejando en claro que es por contaminación natural y no
industrial) pero, si el ingreso al organismo fuese por ingesta (supongamos un
intento homicida al estilo de los Borgia), las consecuencias serían las mismas.
Lo mismo podríamos hablar del Mercurio, el Plomo, etc. Una vez que ingresó al
cuerpo humano, el tóxico hace su papel malvado, sin importar por que vía
ingresó. De allí la constante preocupación, también normatizada por leyes
específicas, como la 19.587 y otras, acerca de la falta de plantas de tratamiento
de efluentes industriales en cada Empresa que la necesitara.
Asimismo, el agua de consumo, también por negligencia en su potabilización,
puede contener elementos biológicos que pueden causar enfermedades, algunas
hasta mortales. Si lo descripto por el Ingeniero Cattarozzi se cumpliera, el aflujo
de estos desechos líquidos no contendrían microorganismos o vehiculizaría los
mismos en pequeñas cantidades, lo que minimiza su capacidad patógena. Entre
los agentes biológicos conducidos por el agua, podemos señalar, a manera de
ejemplos francos:
-Bacterias intestinales, aeróbicas y anaeróbicas (llamadas, en general,
coliformes) que, si bien son huéspedes habituales de nuestro intestino
y hasta cumplen funciones beneficiosas, pueden producir
enfermedades como gastroenteritis y síndromes diarreicos.
-Hepatitis aguda tipo A: si bien es la más benigna de las conocidas,
es cierto que se lleva un porcentaje alto de las formas hiperagudas
(son aquellas en las cuales se piden donantes de hígados urgente), por
lo tanto no sería tan benigna. Actualmente existen investigaciones
que tratan de aclarar si la Hepatitis tipo B no es transmitida también
por esta vía. Y ahora estamos hablando de una clase de Hepatitis
Viral Aguda que tiene mayor significado patógeno, tanto por su
tiempo de desarrollo (a veces, hasta un año) y la posibilidad, temible,
de desarrollar, sucesivamente, hepatitis crónica, cirrosis hepática,
como y muerte. No es chiste....!!!!!
Finalmente, como para no redundar demasiado en este tema, no podemos
olvidar al, hasta hace poco, famoso Cólera, enfermedad que azota, desde épocas
ancestrales, poblaciones de bajos recursos, siendo de fácil contagio y que, de no
mediar atención médica correcta, puede llevar a la muerte al paciente.
Recordemos que, dadas las regiones especiales donde se desarrolla y hasta se
vuelve endémico (no aparece por rachas, sino que está siempre presente, con
continuas apariciones de casos nuevos –incidencia- ), es habitual que los rasgos
culturales propios de tal población sumados a la pobre atención médica que se
suministra, puedan confluir en desenlaces trágicos (recuerde unos años
atrás......). Aún hoy aparecen casos nuevos y se debe insistir en campañas de
prevención, como las dos gotitas de lavandina.
Para concluir, quiero resaltar que, en ocasiones, nos encontramos con casos
especiales que nos modifican los conceptos que teníamos hasta ese momento.
Muchos residuos industriales, fundamentalmente los químicos, son vertidos en
forma inescrupulosa a fuentes de agua naturales pensando que, al diluirse en una
masa acuosa mucho más voluminosa que el desecho en sí, se vuelven atóxicos.
Hay un leading case que ocurrió en la Bahía de Minamata, luego reportado
también en Irak, Niigata, Pakistán, Ghanma, Guatemala y la ex-Yugoslavia y
que demuestra que no podemos confiarnos en nada y debemos seguir
estrictamente las reglas de tratamiento de todos los desechos. En los epiodios
mencionados, el Mercurio era vertido a aguas naturales (ríos, mares, océanos,
etc.) donde, por reacciones químicas con otros compuestos se transformaba en
metil-mercurio (adoptaba un radical llamado metilo). Esta sustancia, el metil-
mercurio, además de ser altamente tóxica (compromiso neurológico severo con
posibilidad franca de muerte), es acumulable en semillas (que luego producen la
enfermedad al ser consumidas –Pakistán, Ghana, etc.- ) y es excretada por la
leche materna, por lo que los niños amamantados por madres que consumieron
alimentos contaminados con esta sustancia, taambién pueden sufrir la
enfermedad. Más aún, y alejándose en el tiempo, las madres contaminadas
tienen un porcentaje elevado de descendencia con malformaciones congénitas
(fundamentalmente neurológicas) –Minamata- ). Como vemos, el mercurio
debería haberse diluído en tanta masa de agua (para qué gastar en una planta de
efluentes, si...........) pero no fue así. Y ahora, qué.......??????
LEGISLACION VIGENTE
En lo que respecta a la República Argentina, la Ley Nacional 19.587 de Higiene y
Seguridad en el Trabajo del año 1972, a través de su Decreto Reglamentario Nro 351/79, en
el Título III Capítulo 6 – Provisión de Agua Potable en donde su Artículo Nro 58 fue
reemplazado de acuerdo a lo publicado en el Boletín Oficial Nro 28.298 de fecha 26 de
diciembre de 1995.
Con respecto a los desagües industriales son tratados en el Título III Capítulo 7 del mismo
Decreto, pero solamente trata riesgos típicos en la industria.
En la Provincia de Buenos Aires a través de la Ley Nro 11.459 / 93 de Radicación de
Industrias en le Provincia de Buenos Aires y de su Decreto Reglamentario Nro 1.741 / 96
establece pautas claras de la necesidad de contar con las plantas de tratamiento de residuos
líquidos industriales antes de ser volcados a desagües cloacales, pluviales o cursos de agua.
CONCLUSIONES
La necesidad de tratamiento de los residuos líquidos industriales radica en la problemática
de cumplir con normas ambientales vigentes. Llevado al ambiente laboral, la necesidad de
contar con adecuados sistemas de desagües internos de los residuos líquidos generados en
los distintos procesos de producción hacen a la seguridad del operario/a en la planta. En lo
que se refiere a higiene laboral, la existencia de líquidos residuales sin un adecuado
tratamiento de purificación, representan una fuente de contagio y además la posibilidad de
contaminación con sustancias de determinada gravedad.
Piensen ustedes qué sucedería si en una planta se llegan a mezclar dos residuos líquidos
químicamente incompatibles, generando compuestos tóxicos o altamente tóxicos para los
seres vivos. Sin duda las consecuencias serían graves.
El operario/a de una planta de tratamiento de efluentes industriales y cloacales está
expuesto en forma continua a una serie de riesgos que deben ser tenidos en cuenta por el
personal de seguridad e higiene y, además, por el servicio de medicina laboral, ya que
inclusive, sin una adecuada higiene, la contaminación puede llegar hasta su entorno familiar
(ropa sucia, mala higiene corporal, etc).
Capacitación es la herramienta fundamental para lograr reducir estos problemas
mencionados recientemente, y ello debe estar en manos de especialistas, ya que las
consecuencias no se sufrirán sólo en el presente sino también en las generaciones por venir.
Recordemos que hemos pedido prestada esta tierra a nuestros hijos.
BILIOGRAFIA
1. Manual del Técnico Sanitario (OSN). Bs As 1990.
2. Abastecimiento de Agua (IIS-IUBA) Ing Victorio L Inglese – Bs As
3. Apuntes de la materia Efluentes y Aguas de Consumo impartida por el Ing Luis Alberto
de Tullio (Investigador tecnológico del Centro de Investigación y Desarrollo de
Ingeniería Ambiental (CIIA) del INTI) – Bs As 1998.
4. Gacetilla CHECHIC S.R.L. Efluentes Industriales - Año 4 - Nº 13 - Junio 1995
5. “Procesos de Neutralización de Residuos Industriales Líquidos” Albert Leandro
Herrera Zeppelin – Chile – 1999.
6. “Disposición de Aguas Residuales Industriales para la ciudad de Oruro” Silvia Norma
Ortuño Yañez – Bolivia – 1999
7. Clínica Toxicológica. Igartúa, Estela et al. Editorial AKADIA. Buenos Aires, 1995